5.12 : İkincil Aktif Ulaşım

Hücrelerin elektrokimyasal gradyanlarda bulunan enerjiyi nasıl kullandığına dair bir örnek, glikozun hücrelere taşınmasıyla gösterilir. Bu işlem için hayati önem taşıyan iyon, tipik olarak hücre dışı olarak sitozolden daha yüksek konsantrasyonlarda bulunan sodyumdur (Na ⁺ ). Böyle bir konsantrasyon farkı, kısmen, bir enzim “pompasının” etkisinden kaynaklanmaktadır. Na ⁺ ’ı bir hücreden aktif olarak dışarı atan hücresel zarın içine gömülüdür. Daha da önemlisi, bu pompa bir hücrenin dışında yüksek oranda pozitif yüklü Na ⁺ konsantrasyonuna katkıda bulunduğundan, bu ortamı hücre içi bölgeden “daha fazla pozitif” yapmaya da yardımcı olur. Sonuç olarak, Na ⁺ ’nın hem kimyasal hem de elektriksel gradyanları bir hücrenin içine doğru yönlenir ve elektrokimyasal gradyan benzer şekilde içe doğru yönlendirilir.

Sodyum—glikoz Kotransporterleri

Sodyum—glikoz kotransporterler (SGLT’ler), bu elektrokimyasal gradyan içinde depolanan enerjiden yararlanır. Esas olarak bağırsak veya böbrek hücrelerinin zarlarında bulunan bu proteinler, kan dolaşımında glikozun bu organların lümeninden emilmesine yardımcı olur. Çalışması için hem hücre dışı bir glikoz molekülü hem de iki Na ⁺ SGLT’ye bağlanmalıdır. Na ⁺ , taşıyıcı yoluyla bir hücreye göç ederken, proteinin bir hücre içinde glikozu hareket ettirmek için kullandığı enerjiyi çıkaran elektrokimyasal gradyanıyla —kimyasal gradyanına karşı— hareket eder çünkü bu şeker bir hücre içinde daha yüksek bir konsantrasyonda olma eğilimindedir. Sonuç olarak, glikoz, elektrokimyasal gradyanını aşağı doğru hareket ettiren Na ⁺ ile eşzamanlı olarak konsantrasyon gradyanına karşı yokuş yukarı hareket eder. Bu, ikincil aktif taşımanın bir örneğidir, çünkü kullanılan enerji kaynağı, ATP’nin birincil formundan ziyade, doğası gereği elektrokimyasaldır.

SGLT’leri Hedefleyen Terapiler

Bazı hastalıklarda glikozun rolü göz önüne alındığında, bilim adamları glikozun hücrelere taşınmasını engellemenin yollarını aramaya başladılar. Örneğin diyabet, kan dolaşımında sinir hasarına ve diğer komplikasyonlara yol açabilen aşırı glikoz ile karakterizedir. Sonuç olarak, bazı araştırmacılar, SGLT ifadesinin şeker hastaları ve şeker hastaları olmayanlar arasında nasıl farklı olduğunu ve farklı SGLT’leri engellemenin hastalığın tedavisine yardımcı olup olmayacağını değerlendiriyorlar. Alternatif olarak, kanser hücrelerinin normal muadillerine göre daha fazla glikoza ihtiyaç duydukları gösterildiğinden, diğer araştırmacılar glikoz taşıyıcılarının anti—kanser tedavilerinin yeni bir hedefi olup olmayacağını inceliyorlar.